
Um ein Monomer zu verstehen, stellen Sie sich einen Satz Perlen vor, die für ein sehr junges Kind hergestellt wurden und dazu bestimmt sind, ineinander zu greifen. Jede einzelne Perle ist ein eigenständiges Element, kann aber auch mit einer anderen Perle eng zusammengesteckt werden und etwas ganz anderes bilden.
Der Begriff Monomer kommt von den griechischen Wörtern mono , was „eins“ bedeutet, und meros , was „Teil“ bedeutet. Setzen Sie sie zusammen, um "einen Teil" zu bilden, und sie beschreiben ein Monomer: ein beliebiges Molekül, das sich mit anderen Monomeren verbindet, um ein größeres Molekül zu bilden. Ein übliches natürliches Monomer ist beispielsweise Glukose, die sich üblicherweise mit anderen Molekülen verbindet, um Stärke und Glykogen herzustellen.
Genau wie die ineinandergreifenden Kügelchen müssen sich die Monomere richtig verbinden. Dies geschieht durch einen chemischen Prozess namens Polymerisation , bei dem sich zwei getrennte Moleküle aneinander binden, indem sie Elektronenpaare teilen und kovalente Bindungen bilden [Quelle: Larsen ]. Die beiden miteinander verbundenen Monomere können von der gleichen Art sein oder sie können unterschiedlich sein.
Das Ergebnis dieser Vereinigung wird als Polymer bezeichnet, bei dem es sich um eine Struktur aus vielen sich wiederholenden Monomereinheiten handelt, die eine lange Kette bilden [Quelle: Larsen ]. Die Fähigkeit, sich mit mindestens zwei anderen Monomermolekülen zu verbinden, ist eine Eigenschaft von Monomeren, die als Polyfunktionalität bezeichnet wird [Quelle: Brittanica ]. Die Anzahl der Moleküle, mit denen sich ein Monomer verbinden kann, wird durch die Anzahl der aktiven Stellen auf dem Molekül bestimmt, an denen kovalente Bindungen gebildet werden können – Sie haben beispielsweise nur zwei Hände, also die maximale Anzahl anderer Personen, mit denen Sie Händchen halten können zu jeder Zeit ist zwei.
Die Anzahl dieser Bindungen bestimmt den resultierenden Strukturtyp. Wenn sich ein Monomer nur mit zwei anderen Molekülen verbinden kann, hat das resultierende Polymer eine kettenartige Struktur. Wenn es sich mit drei oder mehr Molekülen verbinden kann, können dreidimensionale, vernetzte Strukturen gebildet werden [Quelle: Innovate Us ].
Die meisten Monomere sind organisch [Quelle: Brittanica ]. Aminosäuren beispielsweise sind natürliche Monomere, die zu Proteinen polymerisieren können. Nukleotide, die sich im Zellkern befinden, polymerisieren zu DNA und RNA. Andererseits sind einige Monomere synthetisch; ein übliches künstliches Monomer ist Vinylchlorid. Durch Polymerisation verbinden sich Vinylchlorid-Monomere zu dem Polymer Polyvinylchlorid (PVC) – einem der ältesten synthetischen Materialien und einer häufig verwendeten Form von Kunststoff. Baumaterialien, Flaschen, Spielzeug und sogar Modeprodukte verwenden irgendeine Form von PVC [Quellen: Innovate Us , PVC ].
Wenn Sie das nächste Mal nach einer Plastikwasserflasche greifen, denken Sie an diese einsame Kinderperle, die nur darauf wartet, an einer Schnur befestigt zu werden. Um die Flasche zu formen, die Sie halten, werden Monomere miteinander verbunden, was zu einem Kunststoffpolymer führt.
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Quellen
- Blamire, John. "Die riesigen Moleküle des Lebens: Monomere und Polymere." Wissenschaft auf Distanz. 2003. (14. April 2015) http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/SDPS/SD.PS.polymers.html
- Enzyklopädie Britannica. "Monomer." 3. Juni 2013. (14. April 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/389906/monomer
- Innovieren Sie uns. "Was ist ein Monomer?" (14. April 2015) http://www.innovateus.net/science/what-monomer
- Larsen, Delmar. "Kovalente Bindungen vs. ionische Bindungen." UC Davis ChemWiki. (14. April 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Theoretical_Chemistry/Chemical_Bonding/Covalent_Bonds_vs_Ionic_Bonds
- Larsen, Delmar. "Grundlagen von Polymeren." UC Davis ChemWiki. (14. April 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Organic_Chemistry/Polymers/Polymer_Fundamentals
- PVC Europa. "Wie wird PVC hergestellt?" (14. April 2015) http://www.pvc.org/en/p/how-is-pvc-made